Система MathCAD Plus 6.0 Pro



Перейдите по ссылке для просмотра домашних клипов

Система MathCAD Plus 6.0 Pro - стр. 78


6.12. Фильтрация аналоговых сигналов

Под фильтрацией подразумевается выделение полезного сигнала из его смеси с мешающим сигналом -- шумов. Наиболее распространенный тип фильтрации -- частотная фильтрация. Если известна область частот, занимаемых полезным сигналом, достаточно выделить эту область и подавить те области, которые заняты шумом.

Документ е6-12 иллюстрирует технику фильтрации с применение БПФ. В начале документа синтезируется двухчастотный сигнал, представленный 128 отсчетами вектора q. Затем к этому сигналу присоединяется шум с помощью генератора случайных чисел и формируется вектор из 128 отсчетов зашумленного сигнала. Используя прямое БПФ, сигнал с шумом преобразуется из временной области в частотную, что создает вектор f из 64 частотных составляющих. Затем выполняется фильтрующее преобразование, эффективность которого оценивается параметром фильтрации a. Отфильтрованный сигнал (вектор g) подвергается обратному БПФ и создает вектор выходного сигнала h.

В конце документа е6-12 сравниваются временные зависимости исходного и выходного сигнала. Хотя абсолютной идентичности между ними нет, видно, что выходной сигнал почти повторяет входной и в значительной мере избавлен от высокочастотных шумовых помех, маскирующих полезный сигнал.

 

6.13. Цифровая фильтрация с помощью БПФ

Аналоговые фильтры обычно имеют довольно сложную аппаратную реализацию. В них применяются громоздкие и нетехнологичные колебательные контуры или RC-цепи с интегральными операционными усилителями. Поэтому интенсивно развивается новый класс фильтрующих устройств -- цифровые фильтры. В них используются цифровые логические схемы, имеющие высокую степень интеграции, и применяются цифровые методы обработки сигналов.

Документ е6-13 поясняет реализацию алгоритмов цифровой фильтрации с помощью реализуемой цифровыми устройствами функции s(k, j). После ее определения синтезируется цифровой сигнал, содержащий низкочастотную компоненту в виде перепада и высокочастотную в виде меандра. Далее показана реализация фильтрующей операции -- свертки для двух типов фильтров, — широкополосного и узкополосного.




Содержание  Назад  Вперед